【期末物理实验专题复习】探究影响浮力大小的因素 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力,第2节 阿基米德原理 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.35 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58446835.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以15道实验题构建“探究影响浮力大小的因素”专项训练,通过控制变量法、称重法等系统方法,形成从概念理解到原理应用的完整逻辑链,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|3题|称重法(F浮=G-F拉)|浮力概念→弹簧测力计读数→浮力计算|
|影响因素探究|8题|控制变量法(单一变量原则)|排开体积/液体密度/深度等变量→对比实验→结论推导|
|原理应用|4题|阿基米德原理(F浮=ρ液gV排)|浮力计算→密度/体积推导→实验误差分析|
内容正文:
【期末实验专题复习】探究影响浮力大小的因素
1.小军探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,操作步骤如图所示。
(1)表中是实验时弹簧测力计示数的记录表格,请将空的数据补全;
步骤
A
B
C
D
E
F
示数N
__
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(2)分析比较___________四个步骤的实验数据可知:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)分析比较A、E、F三个步骤的实验数据可知:浮力的大小与___________有关;
(4)通过实验记录的数据可知,步骤A中物体的密度为___________g/cm3,步骤F中液体的密度为___________g/cm3(ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg)。
2.如图甲乙所示是某同学用实验探究浮力大小的实验过程。
(1)物体在图B中所受浮力为_________N;
(2)由图中A、B、C三图可知,浮力大小与排开液体的体积有关;由图中A、C、D三图可知,浮力大小和浸没的深度______关;由图中A、D、E三图可知,浮力大小和_____________有关;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,同学们接下来应该怎样操作: 。
A.多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验
3.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关;
④浮力大小与物体的形状有关。
实验步骤和数据如图所示:(,,取)
(1)分析A、B、C、D四次实验,可得出的结论有:a.在液体密度一定时,____________;b.____________。
(2)为了验证猜想③,应分析__________三次实验,得出的结论是:在物体排开液体的体积一定时,___________________________。
(3)为了验证猜想④,小组同学又找来两个完全相同的薄铝片进行实验,实验步骤如下:
a.将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
b.将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,得出猜想④是正确的。请你简要评价上面的探究过程:探究中没有____________。
(4)分析A、D两图,物体受到水的浮力为______N,若实验中容器的底面积为100cm²,由于物体的浸入,水对容器底部的压强增加_________Pa。
4.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐______,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重______N,c、d中物块所受浮力均为______N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力______。分析______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)根据实验数据,还可以计算出物块的密度______(g取10N/kg)((结果保留一位小数)
(5)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是______。
5.在“探究影响浮力大小因素”的实验中,某实验小组同学进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物体浸没在浓盐水中所受的浮力为 ___________N。
(2)比较 ___________三次实验,可以得出:浮力大小与液体的密度有关。
(3)比较A、B、C三次实验,可以得出:浮力大小与物体浸入液体的体积有关,请你举出可以验证该结论的一个生活实例:___________。
(4)实验时,若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,则所测的浮力值会如何变化,并说明理由:___________。
6.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)当物体逐渐浸入水中,水对物体底面的压强将逐渐变 ___________;
(2)比较图1、2、3中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体 ___________有关;
(3)比较图1、3、4中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 ___________无关;若慢慢松手使物体沉入杯底时,物体受到的浮力为 ___________N。
(4)比较图1、4、5中弹簧测力计的示数,可以计算出浓盐水的密度是 ___________kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(5)小明由图2、5所示实验,他就得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论。他的分析过程是 ___________(选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 ___________。
7.如图所示,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器(分别装有适量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。
(1)圆柱体的质量是___________kg;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,可选用甲、___________图的装置来进行实验;
(3)圆柱体的体积是___________m3;
(4)若圆柱体重力为G,浸没在水中时弹簧测力计示数为F,水的密度为,则圆柱体的密度为___________用题中所给字母表达。
8.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)圆柱体所受的重力大小是______N;圆柱体浸没在水中所受浮力的大小为______N;
(2)通过A、C、E三次实验,可探究物体所受浮力大小与______有关;
(3)通过A、B、C三次实验得出浮力大小与物体浸在液体中的深度有关,得出错误结论的原因是______;
(4)如图所示,能正确反映圆柱体从下表面刚接触水开始向下移动的过程,圆柱体受到的浮力F和圆柱体下表面在水中的深度h关系的图像是______;(圆柱体未接触容器底)
A. B. C. D.
(5)根据实验数据还可以计算出圆柱体的体积为______m3;E容器中液体的密度______g/cm3。
9.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明做了如图所示的一系列实验。
(1)②中物体所受的浮力大小为_______N,方向为___________;
(2)分析__________三次实验,可知:液体密度一定时,排开液体的体积越大,物体所受的浮力越大;
(3)分析①④⑤三次实验,可知:________;
(4)盐水的密度为_________kg/m3;(已知水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。如果在实验⑤中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则此时计算出的盐水密度值将偏______;
(5)如图所示的F-h图像表示了________力与物体浸入深度h的关系。
10.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐______,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重______N,c、d中物块所受浮力均为______N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;
(3)分析b、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是______。
11.物理兴趣小组在进行“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,进行如图1中A、B、C、D、E步骤实验,请回答下列问题:
(1)物块的重力为______N;
(2)由步骤A和步骤______(填步骤序号)可知,浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(3)小红根据图A、B、C得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大,小红的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)利用图1中的测量数据,结合阿基米德原理,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知),下列物理量中不能计算出的是______(填序号);
a.物块的体积
b.物块的密度
c.盐水的体积
d.盐水的密度
(5)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,乙的示数变大,若它们的变化量______,则证明阿基米德原理成立。
12.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)比较图①②③三次实验,说明物体_____越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较_____三次实验,这种研究问题的方法叫_____;
(2)在图④步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,其上下表面受到水的压力差_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度为_____。()
(4)如图⑥所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体排开水重_____N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)弹簧测力计使用前,应先观察零刻度线、_______和分度值;弹簧测力计要在________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如图所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块,再将它缓慢浸入水中,记录物块悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数,由图可知该物块浸没时受到的浮力F浮=___________N;
(3)由图可知:浸没前,浸入深度h增加,F浮_____________;浸没后,浸入深度h增加,F浮__________(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)要继续探究浮力大小与液体密度的关系,需更换__________不同的液体,再重复上述实验;测得物块浸入某液体中2cm时,弹簧测力计的示数为0.7N,此时所用液体的密度为__________kg/m³。
14.用盛水的溢水杯验证阿基米德原理。
(1)分析步骤2、3、4可知,浮力的大小与________有关;分析步骤________步骤________可知,浮力的大小与浸没的深度无关;
(2)由步骤________和步骤4可得物块浸没在水中时受到的浮力为________N;由步骤1和步骤6可得出物块排开水的重力为________N;由此可验证阿基米德原理正确。
(3)由实验数据可知,实验所用物块的质量为________kg,体积为________,密度为________。(g取10N/kg);
(4)如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力________。(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
(5)其他同学对实验提出了进一步改进措施,其中不合理的是________。
A.应该换用不同液体进行多次实验,使结论具有普遍性
B.实验中应该让物体完全浸没在液体中,控制排开液体的体积不变
15.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关。
②与物体排开液体的体积有关。
③与液体的密度有关。
进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)其中序号b中物体所受浮力大小为________N;
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);分析________三次实验,可知浮力大小与液体的密度有关。
(3)基于什么经验,你觉得猜想②是合理的?请写出一个:_________;
(4)从实验数据还可求出盐水的密度为________kg/m³,金属块的密度为________kg/m³。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 2.7 ABCD 液体的密度 2.7 0.8
【详解】(1)[1]由图A可知,测力计的分度值为1N,示数为2.7N,则物体的重力G=2.7N。
(2)[2]要探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故应分析比较A、B、C、D四个步骤的实验数据。
(3)[3]分析比较A、E、F三个步骤的实验数据可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体受到的浮力不同,故可得结论:浮力的大小与液体的密度有关。
(4)[4]由图A、E可知,物体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G−F=2.7N−1.7N=1.0N由可得,物体的体积
物体的密度
[5]由图A、F可知,物体浸没在液体中时受到的浮力
液体的密度
2.(1)1.6
(2) 无 液体密度
(3)B
【详解】(1)图A中,测力计测量的是物体的重力,此时测力计示数为6N,则物体的重力为;图B中,测力计的分度值为0.2N,示数为4.4N,则此时物体受到的拉力为,根据称重法可得,物体在图B中所受浮力为
(2)[1]由图中A、C、D三图可知,物体浸没的液体密度相同(均为水),物体浸没的深度不同,排开水的体积相同,C、D中测力计的示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力相等,可知,浮力大小和浸没的深度无关。
[2]由图中的A、D、E三图可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力不同,故可知,浮力大小和液体的密度有关。
(3)多次测量取平均值是为了减小误差,为了使实验结论更具有普遍性,应换用其他液体多次实验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(1) 物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大 物体所受浮力大小与物体浸入液体中的深度无关
(2) A、C、E 液体的密度越大,物体所受浮力越大
(3)控制物体排开液体的体积相同
(4) 4 400
【详解】(1)[1]比较A、B、C三次实验,液体的密度相同,排开液体的体积越大,测力计示数越小,根据称重法可知浮力越大,可得:在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
[2]比较A、C、D三次实验,液体的密度和排开液体的体积相同,物体浸没的深度不同,测力计示数相同,则浮力相同,可得:浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(2)[1]猜想③是探究浮力大小与液体密度的关系,要验证猜想③,根据控制变量法,应控制物体排开液体的体积相同,改变液体密度,所以应分析A、C、E三次实验。
[2]分析A、C、E三次实验可知,物体排开液体的体积相同,液体密度较大,测力计示数较小,根据称重法可知,浮力较大,可得:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)为了验证猜想4,即探究浮力的大小与物体的形状的关系,应只改变形状。探究中没有控制物体排开液体的体积相同,所以是不合理的。
(4)[1]根据A、D两图,由称重法可知,F浮=G-F=6N-2N=4N
[2]由 F浮=ρ液gV排可知,物体排开液体的体积为
所以,液面改变的体积
则液面改变的高度为
则水对容器底部的压强增加
4.(1) 变大 排开液体的体积
(2) 3.8 1.4 无
(3) 越大 b、e、f
(4)
(5)见详解
【详解】(1)[1]a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大。
[2]铁块未浸没时,随着深度增加,铁块排开液体的体积逐渐变大,此过程中同时改变了深度和排开液体的体积。
(2)[1]由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。
[2]c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力
[3]c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)[1]b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
[2]探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)由e图可知,物体浸没时受到的浮力F 浮e=G-Fe=3.8N-1.0N=2.8N
物体的体积
物块的密度
(5)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
5.(1)0.8
(2)A、D、E
(3)例如从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻
(4)变大,若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,由于物体沾有水,所以测得的重力偏大,由称重法F浮=G﹣F拉,浮力会变大
【详解】(1)由图A可知物体重力G=4.8N,由图E可知物体浸没在盐水中时测力计示数为F拉=4N,由称重法可得物块浸没在浓盐水中所受的浮力
F浮=G-F拉=4.8N-4N=0.8N
(2)比较A、D和E三次实验,物体排开液体体积相同,但液体密度不同,所受浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
(3)人从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻。
(4)实验时,若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,由于物体沾有水,所以测得物体的重力偏大,由称重法F浮=G-F拉可知所测的浮力会变大。
6.(1)大
(2)排开液体的体积
(3) 浸没的深度 1
(4)1.1×103
(5) 错误 没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)当物体逐渐浸入水中时,物体底面所处的深度变大,由知道,水对物体底面的压强变大。
(2)比较图1、2、3知道,液体的密度相同,排开水的体积不相同,且排开水的体积越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,故可以得出在液体密度相同时,物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[1]比较图1、3、4知道,液体的密度和排开液体的体积都相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,说明物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关。
[2]由图1、3、4知道,物体浸没在水中所受的浮力
(4)根据题意知道,物体在水中和浓盐水中都处于浸没状态,所以
由图1、4知道,物体浸没在水中受到的浮力
由知道,物体的体积
由图1、5可知,物体浸没在盐水中受到的浮力
由知道,盐水的密度
(5)[1][2]要探究物体受到的浮力大小与液体的密度有关,需要控制排开液体的体积相同,液体的密度不同,而2、5液体的密度和排开液体的体积都不同,不能探究物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
7.(1)0.6
(2)丙、丁
(3)
(4)
【详解】(1)分析图甲可知,圆柱体所受的重力为6N,根据G=mg可得,圆柱体的质量是
(2)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体中的深度,故比较图甲、图丙和图丁可知,物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)由图甲可知,圆柱体的重力为6N,由图丙可知,圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,由称重法可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
由于圆柱体浸没在水中,排开水的体积等于圆柱体的体积,根据阿基米德原理可得,圆柱体的体积是
(4)根据题意可得,圆柱体的密度为
8. 2 0.5 液体的密度 排开液体的体积也不同 D 0.8
【详解】(1)[1][2]由图A可知,圆柱体的重力为G=2N,由图C可知,圆柱体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.5N,由称重法可知,圆柱体浸没在水中所受浮力的大小为
(2)[3]由图A可得到圆柱体的重力,C、E中,圆柱体排开水的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知,圆柱体受到的浮力不同,则可探究物体所受浮力大小与液体密度有关。
(3)[4]图B和图C中,物体浸入液体的深度不同,物体排开水的体积也不同,不满足控制变量法的要求,因此不能得出浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。
(4)[5]圆柱体底部接触水面后,随着浸入水中深度h的增加,圆柱体排开水的体积不断变大,由可知受到的浮力F变大;当圆柱体完全浸没入水中时,排开水的体积不再变化,受到的浮力不再变化。因此圆柱体受到的浮力先变大后不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[6]圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力为0.5N,由可知,圆柱体的体积
[7]物体完全浸没在E中受到的浮力为
由可知,E容器中液体的密度
9. 0.5 竖直向上 ①②③ 在排开液体的体积一定时,物体排开液体的密度越大,物体所受的浮力越大 大 浮
【详解】(1)[1][2]称重法测浮力,②中物体所受的浮力大小为
F浮2=9N-8.5N=0.5N
方向为竖直向上。
(2)[3]研究浮力大小与排开液体体积的关系时,要控制排开液体的密度相同,分析①②③实可知,③实验中排开液体的体积大,根据称重法,③实验中物体受到的浮力大,故得出,液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力越大。
(3)[4]④⑤实验中,排开液体的体积相同,而盐水的密度大于水的密度,根据称重法知,物体在盐水中受到的浮力大,分析①④⑤三次实验,可知:在排开液体的体积一定时,物体排开液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
(4)[5]由图①③知,物体浸没在水中受到的浮力
F浸水=9N-8N=1N
由图①⑤知,浸没在盐水中受到的浮力
F浸盐水=9N-7.8N=1.2N
因浸没,故两种情况下排开液体的体积都等于物体的体积,根据F浮=ρ液V排g 有
故盐水的密度为
[6]如果他在实验中不小心使⑤图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小,导致F浮盐水变大,根据盐水密度的表达式可知,测量的盐水密度值将偏大。
(5)[7]物体浸没前,物体浸入深度h越大,排开液体的体积越大,根据阿基米德原理受到的浮力越大,到物体浸没时,排开液体的体积不随深度h的变化而变化,受到的浮力大小不变,故如图所示的F-h图像表示了浮力与物体浸入深度h的关系。
10.(1) 变大 排开液体的体积
(2) 3.8 1.4 无
(3)e、f
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
【详解】(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。
铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。
(2)由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。
c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为
c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)略
11. 2.4 D、E 错误 c 相等
【详解】(1)[1]由A图可知,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,则物块的重力
G=2.4N
(2)[2]要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,故由步骤A和步骤D、E可知,浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[3]图A、B、C,排开液体体积不同,深度也不同,由于没有控制排开液体体积相同,故小红的结论是错误的。
(4)[4]a. 由图A可知,物块的重力为
由图A、C或D,可以求出物块在水中的浮力为
物块浸没在水中时,排开水的体积即为物块的体积,根据阿基米德原理可得
故a正确,不符合题意;
b.物块的质量为
物块的密度为
故b正确,不符合题意;
c.由题中数据无法计算出盐水的体积,故c错误,符合题意;
d.由图A、E,可以求出物块在盐水中的浮力为
物块浸没在水中时与浸没在盐水中,排开水的体积相同,根据阿基米德原理可得盐水的密度为
故d正确,不符合题意。
故选c。
(5)[5]将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数F′=G-F浮变小;又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大。弹簧测力计甲示数的变化量表示浮力大小,弹簧测力计乙示数的变化量表示排开液体的重力,若弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,则物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,则证明阿基米德原理成立。
12.(1) 排开液体的体积 ①③⑤或①④⑤ 控制变量法
(2)不变
(3)8
(4) 1 不变
【详解】(1)[1]比较图①②③三次实验,弹簧测力计的读数有8N变成7.5N,再变成7N,测力计读数越来越小,说明浮力越来越大,说明物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
[2]为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,应该比较①③⑤或①④⑤三次实验。
[3]浮力的大小与液体密度和排开液体体积有关,要探究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,这种研究问题的方法叫控制变量法。
(2)浮力的大小与液体密度和排开液体体积有关,在图④步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,液体密度和排开液体体积都不变,所受浮力不变,其上下表面受到水的压力差不变。
(3)由图①可知,物体重力,物体质量
由①③两图可知,物体浸没水中所受浮力
根据阿基米德原理求出该物体的体积
该物体密度
(4)[1]把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体受到的浮力为,由阿基米德原理可知,排开水重。
[2]由阿基米德原理可知,从物体接触水面到完全浸没的过程中,浮力逐渐变大,排开液体的重力液会逐渐最增大,并且浮力总等于“排开水的重力”。在这一过程中,还涉及到物体间力的作用是相互的,水对物体有向上的浮力,物体对水有向下的压力,这种相互作用力大小还相等,所以台秤的示数不变。
13. 量程 竖直 0.6 变大 不变 密度 1.5×103
【详解】(1)[1][2]使用弹簧测力计前,应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值;由于实验中测竖直方向的拉力,所以应在竖直方向进行调零。
(2)[3]由图可知,物块未浸入水中时,测力计的示数为1N,此时物块受测力计的拉力与重力,二力平衡,则物块的重力为1N;浸没时测力计的示数为0.4N,则浸没时物块受到的浮力为
(3)[4][5]由图可知,浸没前,随深度增加,测力计的示数变小,在物块重力一定时,由可知浮力变大。浸没后,测力计示数不变,物块重力不变,则物块所受的浮力不变。
(4)[6]要探究浮力与液体密度的关系,应控制物块浸入液体中的体积相同,改变液体的密度。
[7]由实验过程可知,当物块浸入水中深度为2cm时,物块在水中受到的浮力为
当物块在某液体中浸入深度为2cm时,受到有浮力为
物块排开水和排开液体的体积相等,结合阿基米德原理可得
解得
14.(1) 排开液体的体积 4 5
(2) 2 0.5 0.5
(3) 0.3 /0.00005 /6000
(4)小于
(5)B
【详解】(1)步骤2、3、4中,物块排开水的体积逐渐增大,测力计示数逐渐减小,根据称重法可知浮力逐渐增大,这说明浮力大小与排开液体的体积有关。
步骤4和5中,物块均完全浸没在水中,排开液体的体积相同但所处深度不同,且两者的测力计示数均为2.5N,这说明在排开液体体积相同时,浮力的大小与浸没的深度无关。
(2)根据称重法测浮力公式,需要利用步骤2测出物块在空气中的重力G才能求出浮力。
由步骤2可知物体重力,步骤4知完全浸没时测力计拉力,则受到的浮力。
步骤6中小桶与排开水的总重为1.5N,步骤1中空桶重为1.0N,因此排开水的重力,这就验证了阿基米德原理中浮力等于排开液体重力的结论。
(3)物体的重力,根据重力公式求得物体质量
物块完全浸没时排开水的体积即为其自身体积,根据阿基米德原理,求得物块体积
根据密度公式,求得物块的密度
(4)如果溢水杯的水未装满至溢水口,物块排开的水会优先填满溢水口以下的空隙,导致最终流入小桶的水量变少,因此测得排开水的重力会小于物体实际受到的浮力。
(5)阿基米德原理既适用于完全浸没的情况,也适用于部分浸没的情况,因此在实验探究过程中,不需要始终让物体完全浸没并控制排开液体的体积不变,B的说法是不合理的。
15. 1 无关 a、d、e 人往海水深处走时,会感觉身体越来越轻 1.1×10³ 1.5×10³
【详解】(1)[1]由序号a的实验可知,物体的重力为3.0N;由序号b的实验可知,弹簧测力计对物体的拉力为2.0N,则此时物体受到的浮力
(2)[2]c、d实验中,物体排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,则物体受到的浮力大小相同,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[3]探究浮力大小与液体的密度关系,需要控制物体排开液体的体积相同,液体密度不同,所以可选择a、d、e三次实验进行对比。
(3)[4]猜想②:浮力大小与物体排开液体的体积有关。人往海水深处走时,排开海水的体积越来越大,受到的浮力越来越大,会感觉身体越来越轻。
(4)[5]由序号c的实验可知,当物体完全浸没在水中时,受到的浮力
所以物体的体积
由序号d的实验可知,物体浸没在盐水中,弹簧测力计的示数为0.8N,所以此时受到的浮力
由可知,该盐水的密度
[6]物体的质量
由可知,该物体(金属块)的密度
答案第1页,共2页
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